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长生不老?
人类一直在关注冷冻技术与生命的健康问题。
最早,科学家发现一些小虫,如线虫、熊虫等,它们在脱水10年后,照样能吸水复活。他们在发现这种现象后,就产生一种想法:冰冻的动物解冻后,还能不能复活呢?后来,美国的一位动物学家将一些青蛙在零下4度到零下9度,冰冻了5~7天。解冻后,在2~4天内,这些青蛙全部复活,并研究发现:蛙的体内有一种特殊的物质——甘油,这种甘油能保护它们在冰冻过程中免受伤害。除此而外,哺『乳』动物脂肪代谢的正常产物——二甲基氧化硫,也能起到一定的防冻作用。
1983年,美国农业部的一位专家将在零下20度的家蝇胚胎解冻后,惊奇地发现,它们仍然充满着生机。可是,科学家却一时无法揭开动物解冻后复活的奥秘。
1987年,美国加利福尼亚大学的生理学家哈尔·斯顿伯格做了一个令世界震惊的试验。他用自己的一只3岁爱犬“马诺斯”做试验,让它的体温降到摄氏零下30度,爱犬的脉搏、呼吸及血『液』循环完全停止,15分钟后解冷恢复正常体温,爱犬复活,又能汪汪叫。这个实验震惊了整个生物界。1987年,美国的《发现》周刊就曾用“今日一只冻狗,明日一个冻人”为题,发表了这个内容。
科学家把牛、羊和家兔的早期胚胎保存在零下197度的超低温下,使用时即放入养母的*内。用这种方法贮藏小鼠的胚胎已达5年之久。纽约阿巴特医科大学还对一位植物人进行抗低温试验。这位植物人在7年之中,脑细胞处于昏『迷』状态,但内脏器官功能健全,每天靠吊盐水、注『射』营养『液』维生。医生把他的体温有时降到26c,有时再降到15c,有时升回正常体温,如此反复做试验,在长达7年之中,他不但没有死亡,后来还重新苏醒,成为正常人。这项临床试验使研究人体冷冻技术者大受鼓舞。
可见,美国生理学家哈尔·斯顿伯格“冻狗复活”的成功实验,已极大地鼓舞着动物研究专家的斗志。目前,在医学上,将移植的皮肤和角膜加入甘油或二甲基氧化硫,在低温下就能冷冻保存,而后成功地进行手术;在许多国家,目前已有冷冻精子库、冷冻血库、冷冻器官贮存库等;从发生意外事故的死者身上取下来的心脏、肝脏、肾脏,用冷冻的方法保存几天,然后解冻应用,其功能丝毫无损。这一切无不让我们浮想联翩,相信在不久的将来,也许会创造这样的奇迹——冻人复活。那么,人类“长生不老”将不是梦。
【小档案】
在医学史上,还有一只生病的狗为人类揭开糖『尿』病“奥秘”的趣事。1889年夏天的一个中午,德国大学的冯梅林教授在路过斯特拉斯堡的大街上时,他发现一个奇怪的现象:
一条卷『毛』狗在一棵树下撒『尿』后,立即有许多苍蝇聚拢过来。他想:“苍蝇为什么对狗『尿』那么感兴趣呢?”凭着敏锐的直觉,觉得这狗『尿』里一定含有什么新的成分。后来,他对狗『尿』进行了化验,发现,狗『尿』中含有大量的糖分,接着又找到了原因——狗的胰腺坏了,已失去了应有的功能。30年后,加拿大的一个名叫班丁的医院讲师,在冯梅林教授的基础上又进行了潜心的研究,终于从没有胰腺的狗撒的『尿』上得到启发,发现胰岛素是一种荷尔蒙,是从胰腺中产生的,它能促使肝脏去除血『液』中的葡萄糖。身体不能产生足够的胰岛素的人就要患糖『尿』病。这一发现填补了医学史上的一大空白。
第一百一十五章 一日三变的眼睛——猫与夜视仪()
小问号
猫是人类的好朋友,许多文学、音乐等作品中都有它们可爱的影子。它属于哺『乳』动物,是靠吃『奶』长大的。那张圆形的脸上,嵌着又短又小的嘴巴,显得非常可爱。它用四肢行走,前脚有五趾,后脚有四趾,脚底长有厚厚的肉垫,脚趾上长着锐利的爪尖,不用时,就将爪子钩缩藏在肉垫里,行走或跳跃时悄无声息。可是,为什么说它的眼睛“一日三变”?这与科学家研制的夜视仪有什么关系?
在伸手不见五指的夜晚,一只老鼠东跑西蹿,准备偷吃粮食。老鼠做梦也没想到,躲在黑暗处的小猫,正在用一双锐利的眼睛注视着它。正当老鼠得意忘形的时候,小猫一跃而起,老鼠还不明白是怎么一回事就成了小猫利爪下的“俘虏”,哀嚎几声便成了小猫的美餐。
猫之所以轻而易举地捕捉到老鼠,是因为它有一整套高超的捕鼠“装备”。猫的胡须好比“雷达”天线,是猫身上很灵敏的器官,能探知洞『穴』的大小,然后,确定自己是否能通过;猫在打盹时,喜欢把耳朵贴在前肢的下方靠近地面,这是因为地面传声比空气要快,这样,一旦有老鼠走动,它就会立即惊醒。
猫能捕食老鼠,不仅得益于它有灵敏的听觉和嗅觉,还归功于那双奇特的眼睛。
原来,猫的眼睛会“一日三变”。它能根据光线的强弱来放大或缩小自己的瞳孔。也就是说,猫眼的瞳孔在早、中、晚各不一样,“早晨如枣核,中午成一线,晚上似满月”。早晨阳光强度一般,猫的瞳孔就成了枣核状;中午阳光强烈,瞳孔便缩成一条线;晚上,光线昏暗的情况下,瞳孔就开放得又大又圆,就像天上圆圆的月亮一样。由于猫眼的瞳孔能随光线的强弱而变化,因此,在光线过强或过弱的情况下,它照样能看清周围的事物。
人们在猫眼的启示下,发明了一种“人造猫眼”——夜视仪。夜间,可见光虽然很微弱,但人眼看不见的红外线却很丰富。科学家发明的红外线夜视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。这种夜视仪在军事上已被广泛应用,士兵在夜间活动带上它,就像白天一样,能看到2000米远的物体,在许多战斗中屡建奇功。
【小档案】
尽管人们很早就发现了红外线,但受到红外元器件的限制,红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透『射』材料后,才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器,但是没有在第二次世界大战中实际使用。几乎同时,美国也在研制红外夜视仪,虽然试验成功的时间比德国晚,但却抢先将其投入实战应用。1945年夏,美军登陆进攻冲绳岛,隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形,夜晚出来偷袭美军。于是,美军将一批刚刚制造出来的红外夜视仪紧急运往冲绳,把安有红外夜视仪的枪炮架在岩洞附近,当日军趁黑夜刚爬出洞口,立即被一阵准确的枪炮击倒。红外夜视仪的使用,为肃清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要作用。1991年海湾战争中,由于美军装备了先进的红外夜视器材,能够先于伊拉克军的坦克而发现对方,并开炮『射』击,而伊军只从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前,导致伊军处处被动挨打、损失惨重。
第一百一十六章 运动平衡的专家——猫与猫式转体()
小问号
许多人都知道,家猫是遍布于欧洲、非洲和南亚的小型野猫的后裔,人类驯养猫的历史要比狗晚得多,大约在公元前7000年左右,可是它作为『性』情温顺、聪明活泼的动物,从一开始就与人类之间建立起互利关系:猫捕捉家鼠,获得了丰富的食物来源,也为人类免除了讨厌的啮齿动物的困扰。可是,一般人很少知道跳水运动专家竟然能够从猫的运动中得到启发,创造了一种美妙的“猫式转体”运动。那么,这种转体运动有什么特点,是怎样学习的?
猫是大家最熟悉的动物,它能从几米高的树上,或建筑物上轻盈地跳下来,却安然无恙,被学者称为“运动平衡的专家”。那么,它为什么能够从高空落下而保持平衡,不会摔伤或跌倒呢?
生物学家为了破解猫不怕摔、不怕跌、善于保持身体平衡的奥秘,进行了长期不懈的研究,发现这与猫体内的各种平衡器官有关。原来,猫的平衡器官比其他的动物要完善得多:当它从高处落下,身体失去平衡时,猫眼和内耳的平衡器官很快就会察觉到,神经组织立即反应给大脑,然后传到四肢骨胳肌,接着快速引起肌肉的运动,将身体恢复到正常的位置,最后四肢着地,所以它不会摔坏。
也就是说,猫在空中极善于调整身体的姿态,几秒钟内就可以使自己的身体得到平衡,特别是那条长尾巴,对它的身体着地起着重要的作用;还有猫脚底上厚厚的垫子,在快要着地的时候,它的爪垫会变得很宽,将惯『性』冲力传到地面,能减缓它着地的冲力,减少震动,所以它从高处摔下来从不会摔伤,更不会摔倒。
在跳水运动中,“猫式转体”就是从猫高空落地的姿势中得到启发而创立起来的。这是一套优美的高空跳水动作,跳水运动员要在空中做出各种复杂的空翻、转体动作,最后要保持同一规格的入水姿态,空中运动要平衡、落水要利落平稳,不能跌倒,也不能溅起太多、太大的水花。这是“猫式转体”在人类跳水运动中的典型运用,但是它比猫高空落地的姿势更加干净、轻盈、从容和优美。
此外,生物学家发现猫在跑动时,身体会变得窄小,而在跳跃时四肢的指垫会舒展开以使自己安全着地。德国的轮胎设计专家受此启发,根据猫的前爪垫的功能,正在研究设计一种amc垫型轮胎。这种轮胎的好处是,当驾驶员刹车的时候,轮胎与地面的摩擦力加大,这样可以大大缩短刹车的距离,从而使车辆行驶起来更安全。
猫,人类的宠物,教会人类在跳水运动中使用“猫式转体”,在汽车制造上设计安全的垫型轮胎……为我们带来了安全和健美!
【小档案】
经过数千代的繁殖,家养的猫在生理上已经发生了较大变化,包括形体变小、爪子缩短,大脑和颅腔容积缩小,伸展双耳和尾巴的姿态以及皮『毛』的颜『色』和质地也起了变化。但是,家猫与其祖先野猫相比,在外貌上变化不大,在早期的考古发现中很难加以区分。在不同的史前人类遗址附近都曾发现过猫的残骸,包括约9000年前的以『色』列新石器时代遗址,4000年前的巴基斯坦印度河谷遗址。有趣的是,在地中海的塞浦路斯岛上还同时发现了8000年前的猫和老鼠的残骸。可见,这些猫是有意被带到岛上来对付鼠害的。猫喜爱吃老鼠和鱼,是因为它是夜行动物,为了在夜间能看清事物,需要大量的牛黄酸,而老鼠和鱼的体内就含有丰富的牛黄酸,所以不是鱼和老鼠的味道美猫才爱吃,完全是一种身体本能的需要。
第一百一十七章 神奇的七十二变——羊与克隆技术()
小问号
1996年7月,在英国苏格兰爱丁堡市郊外的一个羊圈里,一头“咩咩”呼叫的小绵羊诞生了,主人给它命名为“多利”。经过7个月的沉默,直到1997年2月23日,这头小绵羊的主人才对外宣布它那奇特非凡的身世:它是一头世界上首次采用一头6岁成年母绵羊已经完全分化成熟的『乳』腺细胞无『性』繁殖成功的小绵羊。它的主人是英国罗斯林研究所的以伊恩·维尔穆特和基思·坎贝尔为首的研究小组。这一消息经各种媒体随即传播世界,诺贝尔和平奖的获得者物理学家约瑟夫·罗特布拉特对此评价说,这项技术的突破可以与制造出*相提并论。那么,羊与克隆技术究竟是怎么一回事?对人类生活到底会产生什么样的巨大影响?
人类的克隆美梦诞生于20世纪30年代,早在1938年,汉斯·施佩曼提出了“奇异的实验”——克隆动物,经过60多年的努力,人类才成功地克隆出一只绵羊。这也许就是羊的幸运吧,自从多利诞生后,羊这种动物也立即成了明星,变得家喻户晓。
“克隆”,广义上是表示无『性』繁殖。对此,英国科学家伊恩·维尔穆特等学者一直想对动物“克隆”,希望动物能够像葡萄、草莓和仙人掌那样,会“七十二变”:一变十,十变百……于是,他们从苏格兰黑面羊体内,用极细的吸管从卵细胞中取出了细胞核,又从“芬多席特”六龄母羊的『乳』腺细胞中取出细胞核,然后,通过人工的方法让这两种细胞核相互协调,把这个细胞“组装”成新的细胞,让它分裂、发育成胚胎,最后将这个胚胎巧妙的放到了另一只母羊的*里。经过特殊的护理,1996年7月,这只母羊终于顺利产下了小绵羊“多利”。小绵羊“多利”没有爸爸,只有妈妈,而且是三个妈妈。其中,前两位妈妈给了它决定遗传基因的细胞核,最后一位妈妈给了自己长大的“温床”和必需的营养。
羊的“克隆”,是人类在生物学上的一个极大创举,在全球立即掀起了一股“克隆热”。中国、美国、韩国、意大利等一些国家的科学家,不仅能运用克隆技术复制出新的个体,还在小动物的身上克隆出人体的器官,比如,在小老鼠的身上竟然克隆出了人的耳朵。
那么,羊与克隆技术究竟对人类的生活会产生什么样的巨大影响?到目前为止,至少说明,一是人类有望用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前冰冻起来,或许某个器官有了『毛』病,就能从胚胎中取出一个器官进行培养,让它替换病变的器官——每人都能用“克隆”法为自己准备“配件”,或者说为患者提供所需要的相同功能的器官;二是为人类培育转基因技术开辟了新领域。通过克隆技术,从动物身上提取某种特殊『药』品,为医治某些疑难病症造福人类。
【小档案】
克隆技术诞生后,世界对此反应褒贬不一。欧洲许多报刊呼吁各国『政府』和议会立即着手立法,以禁止无『性』繁殖技术被应用于人类。其实,克隆技术并不是可以那么简单地应用到“复制”人体上来的,它受到技术、经费、环境、道德等约束。就是克隆多利,罗斯林研究所也经历了300多次失败,在277个卵细胞中才成功地育成一个,而且即使可以复制出100%基因相同的人体,也只能复制这个人的躯体,而不能复制出这个人的思维、情感、『性』格和行为,因为这一系列要素是后天形成的。然而,人类基于道德原因,还是反对把这一技术应用到人体克隆上来。到目前为止,美国、日本、法国、德国、英国、埃及等国『政府』和欧盟都已明确表示,坚决禁止人体克隆试验。1997年6月9日,美国总统克林顿向国会建议,通过立法手段严格禁止把克隆技术用于人类,但是应该允许和鼓励克隆技术的研究。这样,为克隆胚胎、克隆器官等科学研究又开了绿灯,让我们看到了克隆技术在医学和农业方面的广阔诱人的应用前景。
第一百一十八章 展开国家和民族飞翔的翅膀——鸟与国鸟()
小问号
人类对鸟是有感情的,把它视为朋友,让它入画入诗:“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,“千山鸟飞绝,万径人踪灭”,“感时花溅泪,恨别鸟惊心”……在漫长的中外文学史上,歌咏鸟儿的诗句不计其数,时间也可以追溯至几千年前。可是,让鸟儿寄托一个国家和民族的希望,展开国家和民族飞翔的翅膀,成为万众心仪的国鸟,还是近200年的事儿。目前,世界上已有40多个国家确定了国鸟,美国是世界上第一个评选国�